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重大突破!我国科学家首次实现量子安全直接通信网络

前瞻网    2021-09-24 08:47

据媒体22日报道,上海交通大学陈险峰团队和江西师范大学李渊华等人合作,在量子通信网络取得重要突破!

基于纠缠的量子安全直接通信(QSDC)可以直接传输机密信息。然而,无法同时区分四组编码的纠缠状态限制了其实际应用。研究团队生成了一个基于时间能量纠缠和和频生成的QSDC网络。

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a量子网络由五个子网全连接(A、B、C、D、E分别用红、橙、绿、蓝、黑表示)。子网之间的虚线(十个不同颜色的链接)是子网之间相关的时间-能量光子对。b每个子网(如子网 A)配备一个 1 × 3 BS 和一个延迟控制模块,该模块将频率相关的纠缠光子对(红色和蓝色符号)分裂并随机发送给三个用户。

研究团队利用量子安全直接通信原理,首次实现了网络中15个用户之间的安全通信,其中任何两个用户共享的纠缠态的保真度都大于97%。其传输距离达40公里。结果表明,当任何两个用户在40公里的光纤上进行QSDC时,他们共享的纠缠态的保真度仍然大于95%,信息传输率可以保持在1 Kbp/s以上。

这一研究结果证明了量子安全直接通信网络的可行性,从而为未来基于卫星量子通信网络和全球量子通信网络奠定了基础。

该研究题为'A 15-user quantum secure direct communication network',发表在《光科学应用》期刊上。

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责任编辑: 4150ZYN

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